STM32之LWIP网络协议栈连接腾讯云

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STM32之LWIP网络协议栈连接腾讯云

1.LWIP介绍

  lwip是瑞典计算机科学院网络嵌入式系统小组(SICS)的Adam Dunkels(亚当·邓克尔) 开发的一个小型开源的TCP/IP协议栈。实现的重点是在保持 TCP 协议主要功能的基础上减少对RAM的占用。
  LwIP是Light Weight(轻型)IP 协议,有无操作系统的支持都可以运行。LwIP 实现的重点是在保持TCP协议 主要功能的基础上减少对RAM的占用,它只需十几KB的RAM和 40K左右的ROM就可以运行,这使LwIP协议栈适合在低端的嵌入式系统中使用。

STM32移植LWIP协议栈示例:https://blog.csdn.net/weixin_44453694/article/details/123119624
STM32连接腾讯云示例:https://blog.csdn.net/weixin_44453694/article/details/116802776

2.连接腾讯物联网平台

硬件平台:STM32F103ZE开发板、DM9000有线网卡、LCD屏
开发环境:KEIL5
网卡工作模式:TCP客户端模式
物联网平台通讯协议:MQTT

  创建TCP客户端,接收服务器下发数据

#include "lwip_config.h"
#include "lwip/tcp.h"
/*接收成功回调函数*/
u8 dm9000_rx_buff[1024];
u16 dm9000_rx_len=0;
err_t tcp_recv_func(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb,struct pbuf *p, err_t err)
{
memset(dm9000_rx_buff,0,sizeof(dm9000_rx_buff));
dm9000_rx_len=0;
u16 len=0;
if(p==NULL)
{
printf("服务器断开连接rn");
client_connect_stat=0;
}
else
{
if(p->tot_len==p->len)//p->tot_len整包数据长度,p->len当前节点数据长度
{
memcpy(dm9000_rx_buff,p->payload,p->len);
len=p->len;
}
else
{
struct pbuf *temp=p;
len=0;
while(temp!=NULL)
{
memcpy(dm9000_rx_buff+len,temp->payload,temp->len);
len+=temp->len;
temp=temp->next;
}
}
pbuf_free(p);//该释放函数只需填链表头进来即可
dm9000_rx_len=len;
}
return ERR_OK;
}
struct tcp_pcb *new_tcp;//tcp网络信息(套接字)
u8 client_addr[4];
u8 client_connect_stat=0;
/*连接服务器成功回调函数*/
err_t tcp_connect_func(void *arg, struct tcp_pcb *tpcb, err_t err)
{
client_addr[0]=tpcb->local_ip.addr>>0;
client_addr[1]=tpcb->local_ip.addr>>8;
client_addr[2]=tpcb->local_ip.addr>>16;
client_addr[3]=tpcb->local_ip.addr>>24;	
new_tcp=tpcb;
client_connect_stat=1;
printf("%d.%d.%d.%d连接服务器成功rn",client_addr[0],client_addr[1],client_addr[2],client_addr[3]);
tcp_recv(tpcb,tcp_recv_func);
return 0;
}
/**********TCP客户端创建*****************
**
**形参:  addr IP地址
**				u16_t port -- 服务器端口号
**返回值:0 --服务器创建成功,其他值--失败
**
*****************************************/
u8 LWIP_CreateTcpClient(ip_addr_t *addr,u16 port)
{
/*1.创建新的网卡设备*/
new_tcp=tcp_new();
if(new_tcp==NULL)return 1;
/*连接服务器*/
tcp_connect(new_tcp,addr,port,tcp_connect_func);
return 0;
}

3.主函数

   在main.c中主要实现DM9000网卡初始化,LWIP网络协议栈初始化、动态分配IP、DNS域名解析、连接腾讯云登录物联网平台实现数据交互

#include "lwip_config.h"
#include "aliyun_mqtt.h"
#define SERVER_IP "LA57WTHWL6.iotcloud.tencentdevices.com"//服务器IP
#define SERVER_PORT 1883 //端口号
//客户端ID:{产品ID}{设备名}
#define ClientID "LA57WTHWL6Smart_home"
//用户名和密码可使用密码生成工具完成
#define Username "LA57WTHWL6Smart_home;12010126;E4C8Z;1646652494"
#define Password "1ad14baba7986f44444c950d5ee2f1c8a3da601c8471aa284687a64e4809cb3e;hmacsha256"//密文 
//订阅题:$thing/down/property/{ProductID}/{DeviceName} ---{ProductID}产品ID,{DeviceName}设备名
#define SET_TOPIC  "$thing/down/property/LA57WTHWL6/Smart_home"//订阅
//发布主题:$thing/up/property/{ProductID}/{DeviceName}
#define POST_TOPIC "$thing/up/property/LA57WTHWL6/Smart_home"//发布
char mqtt_message[200];//上报数据缓存区
ip_addr_t server_addr;
/*DNS域名解析成功回调函数*/
void dns_callback(const char *name, ip_addr_t *ipaddr, void *callback_arg)
{
server_addr.addr=ipaddr->addr;/*IP地址*/
}
int main()
{
char buff[200];
u8 stat;
u16 time=0,i=0,cnt=0;
float temp=10;
Beep_Init();
Led_Init();
Key_Init();
W25Q64_Init();
Usartx_Init(USART1,115200,72);
TIMx_Init(TIM2,72,20*1000);
IIC_Init();
printf("DM9000连接腾讯云VER1.0rn");
NT35310_Init();
LCD_ShowStr(75,5,16,"DM9000连接腾讯云VER1.0");//显示字符串
AA:
/*DM9000初始化*/
LCD_ShowStr(30,30,16,"DM9000初始化中。。。");//显示字符串
if(DM9000_Init()==0)
{
printf("DM9000初始化成功rn");
LCD_ShowStr(30,30+20,16,"DM9000t OK!");//显示字符串
}
else 
{
printf("DM9000初始化失败rn");
LCD_ShowStr(30,30+20,16,"DM9000t ERR!");//显示字符串
}
/*获取DM9000工作模式*/
LCD_ShowStr(128,30+20*2,16,"网卡信息");//显示字符串
stat=DM9000_Get_SpeedAndDuplex();//获取连接状态和工作方式
if(stat!=0xff)
{
printf("网卡速度:%d Mbps 模式:%srn",(stat&0x02)?10:100,(stat&0x01)?"全双工":"半双工");
snprintf(buff,sizeof(buff),"网卡速度:%d MHZt %s",(stat&0x02)?10:100,(stat&0x01)?"全双工":"半双工");
LCD_ShowStr(30,30+20*3,16,(u8 *)buff);//网卡速度
}
else 
{
printf("DM9000网卡状态信息获取失败!rn");
LCD_ShowStr(30,30+20*3,16,(u8 *)"获取网卡信息失败!");//网卡速度
}
LWIP_Config_Init();//LWIP协议栈初始化
TIMx_Init(TIM6,72,1000);
TIM6->CR1|=10;
while(!lwip_dhcp_stat);/*等待IP地址分配成功*/
LCD_ShowStr(112,30+20*7,16,"连接云服务器");//显示字符串
/*域名解析*/
stat=dns_gethostbyname(SERVER_IP,&server_addr,dns_callback,NULL);
/*连接服务器*/
stat=1;
time=300;
while(!client_connect_stat)
{
if(time>=300)
{
stat=1;	
}
if(stat && time>=300)
{
time=0;
stat=LWIP_CreateTcpClient(&server_addr,1883);
}		
time++;
Delay_Ms(10);
}
LCD_ShowStr(30,30+20*8,16,(u8 *)"服务器连接成功");
while(1)
{
MQTT_Init();
if(MQTT_Connect(ClientID,Username,Password)==0)
{
printf("腾讯云平台连接成功rn");
break;
}
}
LCD_ShowStr(30,30+20*9,16,(u8 *)"腾讯云连接成功");
stat=MQTT_SubscribeTopic(SET_TOPIC,0,1);
if(stat)printf("订阅失败rn"); 
else
{
LCD_ShowStr(30,30+20*10,16,(u8 *)"消息订阅成功");
}
time=0;
while(1)
{
if(dm9000_rx_len>0)
{
printf("len=%drn",dm9000_rx_len);
for(i=0;idm9000_rx_len;i++)
{
printf("%c",dm9000_rx_buff[i]);
}
dm9000_rx_len=0;
}
Delay_Ms(1);
time++;
cnt++;
if(time>=5000)
{
time=0;
MQTT_SentHeart();//发送心跳包
}
if(cnt>=2000)
{
temp+=1.5;
if(temp>=85)temp=-15;
cnt=0;
sprintf(mqtt_message,"{"method":"report","clientToken":"123","params":{"temp":%.2f,"humi":60}}",temp);//温度
MQTT_PublishData(POST_TOPIC,mqtt_message,0);
} 
if(!client_connect_stat)//服务器断开连接
{
goto AA;
}
}
}

运行效果:
STM32之LWIP网络协议栈连接腾讯云
STM32之LWIP网络协议栈连接腾讯云
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参考示例:https://download.csdn.net/download/weixin_44453694/82868942

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